《電子技術(shù)應用》
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基于随机应答延时的二次雷达密集目标探测建模
电子技术应用
杨杰,赖家清
四川九洲电器集团有限责任公司
摘要: 二次雷达系统主要通过询问和应答的工作方式完成对合作目标的探测,广泛应用于空中交通管制等领域。针对传统二次雷达对密集目标探测概率下降的问题,分析了二次雷达通过随机应答延时提升对密集目标探测概率的机理,抽象出其中的数学问题,进行理论推导计算和蒙特卡洛方法仿真验证,结果表明:随机应答延时技术可有效提升二次雷达对密集目标的探测性能,并且在满足探测概率要求的前提下,可探测的密集目标数量与应答位置数量呈现线性阶梯关系。
中圖分類號:TN958.96 文獻標志碼:A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.256737
中文引用格式: 楊杰,賴家清. 基于隨機應答延時的二次雷達密集目標探測建模[J]. 電子技術(shù)應用,2026,52(1):111-115.
英文引用格式: Yang Jie,Lai Jiaqing. Enhancing the detection capability of secondary radar for dense targets[J]. Application of Electronic Technique,2026,52(1):111-115.
Enhancing the detection capability of secondary radar for dense targets
Yang Jie,Lai Jiaqing
Sichuan Jiuzhou Electric Group Co., Ltd.
Abstract: Secondary radar systems primarily detect cooperative targets through an interrogation-response mechanism and are extensively applied in fields such as air traffic control. To address the issue of declining detection probability for dense targets in traditional secondary radar systems, this pager analyzes the mechanism by which random response delay enhances the detection probability for dense targets, formulates the underlying mathematical problems, and validates the findings through theoretical derivations, calculations, and Monte Carlo simulations. The results demonstrate that the random response delay technique can effectively improve the detection performance of secondary radar systems for dense targets. Furthermore, under the premise of meeting detection probability requirements, the number of detectable dense targets exhibits a linear step-like relationship with the number of response positions.
Key words : secondary radar system;dense targets;random response delay

引言

二次雷達是以將基準信號與從被測物體重發(fā)來的無線電信號進行比較為基礎的無線電測定系統(tǒng)[1],一般通過詢問機的詢問和應答機的應答,對裝有應答機的目標進行探測和定位。二次雷達廣泛應用于空中交通管制等領(lǐng)域,如空中交通管制二次監(jiān)視雷達系統(tǒng)(ATCSSR)等。

當二次雷達詢問波束內(nèi)有多個裝有應答機的目標時,詢問機發(fā)出詢問信號后,同時收到多個應答信號,應答脈沖組相互重疊,或應答脈沖出現(xiàn)位置相互重疊,造成接收機無法正確進行譯碼[2],導致二次雷達對目標的探測概率下降。

針對多應答目標的情況,在二次監(jiān)視雷達系統(tǒng)中,提出和采用了多種信號處理方法,如:文獻[3]討論了單脈沖二次雷達在信號檢測級實現(xiàn)竄擾情況下應答碼的提??;文獻[4]討論了滑窗法的優(yōu)點與缺陷;文獻[5]介紹了一種快速準確地提取應答框架和信息碼及其FPGA實現(xiàn)的方法等。這些方法能在一定的適用范圍內(nèi)提升對多應答目標的探測概率,但對于處于密集分布的目標,效果并不明顯。

《空中交通管制二次監(jiān)視雷達系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(MH/T 4010-2024)規(guī)定:A/C模式下,當兩個目標分別位于不同距離/方位窗口(見圖1)時,探測概率、解碼有效且正確的概率應滿足表1的要求[6]。顯然,當目標處于密集分布時,二次監(jiān)視雷達對密集目標的探測性能大幅下降。

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圖1 距離/方位窗口區(qū)域劃分

表1 目標分辨力指標

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本文基于二次雷達對目標的探測機理,結(jié)合隨機應答延時時序設計,通過MATLAB仿真研究二次雷達采用隨機應答延時對密集目標探測性能的提升。


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作者信息:

楊杰,賴家清

(四川九洲電器集團有限責任公司,四川 綿陽 621000)


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